JPH08171449A - 感触式座標入力装置 - Google Patents
感触式座標入力装置Info
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- JPH08171449A JPH08171449A JP31628494A JP31628494A JPH08171449A JP H08171449 A JPH08171449 A JP H08171449A JP 31628494 A JP31628494 A JP 31628494A JP 31628494 A JP31628494 A JP 31628494A JP H08171449 A JPH08171449 A JP H08171449A
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- Japan
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- electrodes
- finger
- tactile
- input device
- coordinate input
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
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- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オペレータの指を１つの電極とみなし、その
指と誘電体を介して隔てた電極との距離の変化によって
静電容量を変化させるという方式を採用した感触式座標
入力装置を提供する。感触域の面積を大きくしたり、Ｃ
ＲＴ上でのカーソルの位置を定めやすい感触式座標入力
装置を提供する。 【構成】 ４つの電極１１，１２，１３，１４を等角度
おきに配備し、それらの４つの電極１１，１２，１３，
１４のうちの相反する箇所に位置する２つずつの電極の
相互間に間隔を隔て、それら４つの電極の相互間に、表
面にオペレータが指を接触させる感触部材１５を横架す
る。感触部材１５はセラミック板のような高誘電率を持
つていることが望ましい。
指と誘電体を介して隔てた電極との距離の変化によって
静電容量を変化させるという方式を採用した感触式座標
入力装置を提供する。感触域の面積を大きくしたり、Ｃ
ＲＴ上でのカーソルの位置を定めやすい感触式座標入力
装置を提供する。 【構成】 ４つの電極１１，１２，１３，１４を等角度
おきに配備し、それらの４つの電極１１，１２，１３，
１４のうちの相反する箇所に位置する２つずつの電極の
相互間に間隔を隔て、それら４つの電極の相互間に、表
面にオペレータが指を接触させる感触部材１５を横架す
る。感触部材１５はセラミック板のような高誘電率を持
つていることが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電容量の変化に基づ
いて座標信号を変化させることのできる感触式座標入力
装置に関する。
いて座標信号を変化させることのできる感触式座標入力
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の座標入力装置としてマウス、トラ
ックボール、コントローラ、カーソルキー等のほか、感
触式座標入力装置がある。
ックボール、コントローラ、カーソルキー等のほか、感
触式座標入力装置がある。
【０００３】このような感触式座標入力装置の従来例を
図３及び図４や、図５に説明的に示してある。
図３及び図４や、図５に説明的に示してある。
【０００４】図３及び図４に示した感触座標入力装置
は、４つの電極１，２，３，４を等角度おきに密に並
べ、それらの電極１〜４を覆うように誘電体フィルム５
を配備したものである。この感触座標入力装置は、オペ
レータがその誘電体フィルム５を指Ｆで押さえたりその
上で指を動かしたりすることにより生じる静電容量の変
化を、図外の変換回路で座標信号に変換するようにした
ものである。
は、４つの電極１，２，３，４を等角度おきに密に並
べ、それらの電極１〜４を覆うように誘電体フィルム５
を配備したものである。この感触座標入力装置は、オペ
レータがその誘電体フィルム５を指Ｆで押さえたりその
上で指を動かしたりすることにより生じる静電容量の変
化を、図外の変換回路で座標信号に変換するようにした
ものである。
【０００５】図５に示した感触座標入力装置は特表平４
−５０７３１６号公報に記載されており、複数列の第１
電極６…と複数行の第２電極７…とを所定の間隔ｄを隔
てて対向配備したものである。この感触式座標入力装置
は、オペレータが指Ｆを第２電極７に接触させることに
より生じる静電容量の変化を、図外の変換回路で座標信
号に変換するようにしたものである。
−５０７３１６号公報に記載されており、複数列の第１
電極６…と複数行の第２電極７…とを所定の間隔ｄを隔
てて対向配備したものである。この感触式座標入力装置
は、オペレータが指Ｆを第２電極７に接触させることに
より生じる静電容量の変化を、図外の変換回路で座標信
号に変換するようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３及び図４で説明し
た感触式座標入力装置は、指Ｆの誘電体フィルムとの接
触面積の増減によって静電容量が変化する。そのため、
電極１，２をＣＲＴ上のＸ軸に、電極３，４を同Ｙ軸に
それぞれ対応させた場合において、ＣＲＴ上でのカーソ
ルの移動を誘電体フィルム５上での指Ｆの動きに常時追
従させるためには、４つの電極１〜４を図３のように密
に配備することを余儀なくされる。
た感触式座標入力装置は、指Ｆの誘電体フィルムとの接
触面積の増減によって静電容量が変化する。そのため、
電極１，２をＣＲＴ上のＸ軸に、電極３，４を同Ｙ軸に
それぞれ対応させた場合において、ＣＲＴ上でのカーソ
ルの移動を誘電体フィルム５上での指Ｆの動きに常時追
従させるためには、４つの電極１〜４を図３のように密
に配備することを余儀なくされる。
【０００７】図５で説明した感触式座標入力装置は、指
Ｆを第２電極７に押し付けることによって電界を乱し、
それにより静電容量Ｃを変化させる方式に係るものであ
ると思われる。従って、列の第１電極６と行の第２電極
７との４つの重なり箇所の２つずつをＣＲＴ上のＸ軸や
Ｙ軸に各別に対応させた場合において、ＣＲＴ上でのカ
ーソルの移動を第２電極７上での指Ｆの動きに常時追従
させるためには、上記した図３及び図４のものと同様
に、複数列の第１電極６や複数行の第２電極７を密に配
備することを余儀なくされる。
Ｆを第２電極７に押し付けることによって電界を乱し、
それにより静電容量Ｃを変化させる方式に係るものであ
ると思われる。従って、列の第１電極６と行の第２電極
７との４つの重なり箇所の２つずつをＣＲＴ上のＸ軸や
Ｙ軸に各別に対応させた場合において、ＣＲＴ上でのカ
ーソルの移動を第２電極７上での指Ｆの動きに常時追従
させるためには、上記した図３及び図４のものと同様
に、複数列の第１電極６や複数行の第２電極７を密に配
備することを余儀なくされる。
【０００８】ところが、上記した２つの例のように電極
を密に配備する必要のある感触式座標入力装置におい
て、感触域即ち電極形成域の面積を広くして操作性を高
めようとすると、図３及び図４のものでは個々の電極１
〜４の大きさを大きくすることを要し、図５のものでは
第１電極６の列数や第２電極７の行数を増やすことを要
する。そして、図３及び図４のものにおいて、個々の電
極２〜４の大きさを大きくすることは、基板上への電極
形成に要するコストが高くなることを避けられない。ま
た、図５のものにおいては第１電極６の列数や第２電極
７の行数が増大することによってそれだけ構造が複雑に
なることを避けられない。このため、従来は、上記感触
域を一辺が２０ｍｍ程度の小さな矩形域あるいは直径が
２０ｍｍ程度の小さな円形域に定めざるを得ず、このこ
とが操作性を高めることの障害になっていた。
を密に配備する必要のある感触式座標入力装置におい
て、感触域即ち電極形成域の面積を広くして操作性を高
めようとすると、図３及び図４のものでは個々の電極１
〜４の大きさを大きくすることを要し、図５のものでは
第１電極６の列数や第２電極７の行数を増やすことを要
する。そして、図３及び図４のものにおいて、個々の電
極２〜４の大きさを大きくすることは、基板上への電極
形成に要するコストが高くなることを避けられない。ま
た、図５のものにおいては第１電極６の列数や第２電極
７の行数が増大することによってそれだけ構造が複雑に
なることを避けられない。このため、従来は、上記感触
域を一辺が２０ｍｍ程度の小さな矩形域あるいは直径が
２０ｍｍ程度の小さな円形域に定めざるを得ず、このこ
とが操作性を高めることの障害になっていた。
【０００９】また、指Ｆが誘電体フィルム５や第２電極
７に触れるときの力の差により指Ｆの接触面積が変動
し、それに伴って静電容量も変動してしまうので、ＣＲ
Ｔ上でのカーソルの位置を定めにくいという問題があっ
た。
７に触れるときの力の差により指Ｆの接触面積が変動
し、それに伴って静電容量も変動してしまうので、ＣＲ
Ｔ上でのカーソルの位置を定めにくいという問題があっ
た。
【００１０】本発明は以上の事情や問題に鑑みてなされ
たものであり、オペレータの指を１つの電極とみなし、
その指と誘電体を介して隔てた電極との距離の変化によ
って静電容量を変化させるという方式を採用することに
よって、感触域を容易に大きくすることができ、しかも
ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定めやすい感触式座標入
力装置を提供することを目的とする。
たものであり、オペレータの指を１つの電極とみなし、
その指と誘電体を介して隔てた電極との距離の変化によ
って静電容量を変化させるという方式を採用することに
よって、感触域を容易に大きくすることができ、しかも
ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定めやすい感触式座標入
力装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による感触式座標
入力装置は、間隔を隔てて配備された少なくとも２つの
電極の相互間に、表面に指が接触される誘電体でなる感
触部材が横架されていることを特徴とするものである。
入力装置は、間隔を隔てて配備された少なくとも２つの
電極の相互間に、表面に指が接触される誘電体でなる感
触部材が横架されていることを特徴とするものである。
【００１２】電極は２つに限らず４つであってもよく、
その場合には、４つの電極を等角度おきに配備し、それ
らの４つの電極のうちの相反する箇所に位置する２つず
つの電極の相互間に間隔が隔てられ、それら４つの電極
の相互間に、表面に指が接触される誘電体でなる感触部
材が横架されていることを要する。また、上記感触部材
はセラミック板であることが望ましい。
その場合には、４つの電極を等角度おきに配備し、それ
らの４つの電極のうちの相反する箇所に位置する２つず
つの電極の相互間に間隔が隔てられ、それら４つの電極
の相互間に、表面に指が接触される誘電体でなる感触部
材が横架されていることを要する。また、上記感触部材
はセラミック板であることが望ましい。
【００１３】
【作用】一般に導体の静電容量Ｃは次式で表される。 Ｃ＝ε・（ｓ／ｄ）………（１） ここで、εは比誘電率、ｓは対向導体の面積、ｄは対向
導体の相互間距離である。従って、ε、ｓ又はｄのいず
れかを変化させれば静電容量Ｃが変化する。
導体の相互間距離である。従って、ε、ｓ又はｄのいず
れかを変化させれば静電容量Ｃが変化する。
【００１４】本発明に係る感触式座標入力装置は、
（１）式のｄを変化させて静電容量Ｃを変化させようと
するものである。即ち、誘電体でなる感触部材の表面で
オペレータが指を移動させると、その指と２つ又は４つ
の電極のいずれかに対して指が近づいたり遠ざかったり
して（１）式のｄが変化する。
（１）式のｄを変化させて静電容量Ｃを変化させようと
するものである。即ち、誘電体でなる感触部材の表面で
オペレータが指を移動させると、その指と２つ又は４つ
の電極のいずれかに対して指が近づいたり遠ざかったり
して（１）式のｄが変化する。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の実施例に係る感触式座標入力
装置の一部破断平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線端面
図に相当する操作説明図である。
装置の一部破断平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線端面
図に相当する操作説明図である。
【００１６】図１及び図２において、１１，１２，１
３，１４はバー状の電極であり、これら４つの電極１１
〜１４は例えば印刷配線基板Ｐの印刷パターンとして形
成することができる。また、４つの電極１１〜１４は等
角度（９０度）おきに配備されていて、それらのうち相
反する箇所に位置する２つずつの電極１１と１２，１３
と１４の相互間に大きな間隔Ａ，Ｂが隔てられていると
共に、それら４つの電極１１〜１４の相互間に、表面に
オペレータの指Ｆが接触される誘電体でなる感触部材１
５が横架されている。この感触部材１５には、容量抵抗
が少なくて誘電率の高い（即ちεが大）セラミック板を
好適に用い得る。また、感触部材１５として誘電体であ
るシート状部材を用いることも可能である。誘電体には
セラミックの他、紙、合成樹脂等を適宜選択して使用す
ることができる。
３，１４はバー状の電極であり、これら４つの電極１１
〜１４は例えば印刷配線基板Ｐの印刷パターンとして形
成することができる。また、４つの電極１１〜１４は等
角度（９０度）おきに配備されていて、それらのうち相
反する箇所に位置する２つずつの電極１１と１２，１３
と１４の相互間に大きな間隔Ａ，Ｂが隔てられていると
共に、それら４つの電極１１〜１４の相互間に、表面に
オペレータの指Ｆが接触される誘電体でなる感触部材１
５が横架されている。この感触部材１５には、容量抵抗
が少なくて誘電率の高い（即ちεが大）セラミック板を
好適に用い得る。また、感触部材１５として誘電体であ
るシート状部材を用いることも可能である。誘電体には
セラミックの他、紙、合成樹脂等を適宜選択して使用す
ることができる。
【００１７】上記した感触式座標入力装置によれば、図
２のように感触部材１５の表面にオペレータが指Ｆを接
触させると、例えば電極１２と指Ｆとの距離ｄに見合っ
て上記（１）式により所定の静電容量Ｃが得られる。従
って、指Ｆを感触部材１５の表面で移動させることによ
りｄを変化させると、それに伴って静電容量Ｃも変化
し、そのときの静電容量の変化を、図外の変換回路で座
標信号に変換するようにすれば、ＣＲＴ上でカーソルを
移動させることができる。
２のように感触部材１５の表面にオペレータが指Ｆを接
触させると、例えば電極１２と指Ｆとの距離ｄに見合っ
て上記（１）式により所定の静電容量Ｃが得られる。従
って、指Ｆを感触部材１５の表面で移動させることによ
りｄを変化させると、それに伴って静電容量Ｃも変化
し、そのときの静電容量の変化を、図外の変換回路で座
標信号に変換するようにすれば、ＣＲＴ上でカーソルを
移動させることができる。
【００１８】図６は感触式座標入力装置で入力した座標
信号を出力するための回路の一例を示している。同図の
感触式座標入力装置Ｄにおいて、電極１１，１２がＣＲ
Ｔ上のＸ軸に、電極１３，１４が同Ｙ軸にそれぞれ対応
している。４つの電極１１〜１４のそれぞれにＡＣ１２
５ＫＨｚの電荷が印加されている。感触部材１５の表面
でオペレータが指を移動させると、指と個々の電極１１
〜１４との距離の変化に相応して個々の電極１１〜１４
の容量が変化し、それに基づいて電圧が変動する。した
がって、個々の電極１１〜１４から電圧を取り出し、そ
の取出信号をアナログデータに変換し、そのアナログデ
ータを所謂マイコンで処理することにより、ディスプレ
イ上でのカーソルの動きが指Ｆの動きに対応するように
なる。この場合、たとえば５０ｍｓｅｃのサンプリング
により個々の電極１１〜１４の電圧変化を読み取り、指
の移動に伴って発生するディスプレイ上でのＸ座標およ
びＹ座標に対応するカーソルの位置を計算し、それに基
づいてカーソルを動かすことができる。
信号を出力するための回路の一例を示している。同図の
感触式座標入力装置Ｄにおいて、電極１１，１２がＣＲ
Ｔ上のＸ軸に、電極１３，１４が同Ｙ軸にそれぞれ対応
している。４つの電極１１〜１４のそれぞれにＡＣ１２
５ＫＨｚの電荷が印加されている。感触部材１５の表面
でオペレータが指を移動させると、指と個々の電極１１
〜１４との距離の変化に相応して個々の電極１１〜１４
の容量が変化し、それに基づいて電圧が変動する。した
がって、個々の電極１１〜１４から電圧を取り出し、そ
の取出信号をアナログデータに変換し、そのアナログデ
ータを所謂マイコンで処理することにより、ディスプレ
イ上でのカーソルの動きが指Ｆの動きに対応するように
なる。この場合、たとえば５０ｍｓｅｃのサンプリング
により個々の電極１１〜１４の電圧変化を読み取り、指
の移動に伴って発生するディスプレイ上でのＸ座標およ
びＹ座標に対応するカーソルの位置を計算し、それに基
づいてカーソルを動かすことができる。
【００１９】カーソルを例えばＸ軸方向だけ、又はＹ軸
方向だけに移動させることで足りる場合には、電極を２
つだけ間隔を隔てて配備しておけばよい。
方向だけに移動させることで足りる場合には、電極を２
つだけ間隔を隔てて配備しておけばよい。
【００２０】感触部材１５としての誘電体に高誘電率の
セラミックを採用すると、電極１１〜１４から離れた位
置で感触部材１５に接触している指Ｆの影響が正確に静
電容量に反映する。このため、電極１１〜１４を、大き
な矩形感触域の４つの辺だけに配備したり、あるいは大
きな円形の感触域の周方向の４箇所に配備したりして感
触部材１５の大きさを大きくし、操作性を容易に高める
ことができる。また、静電容量が電極１１〜１４と指Ｆ
との距離ｄの変化に応じて変化する方式であるので、感
触部材１５に触れる指Ｆの力の大小が静電容量に影響を
与えない。そのため、ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定
めやすくなる。
セラミックを採用すると、電極１１〜１４から離れた位
置で感触部材１５に接触している指Ｆの影響が正確に静
電容量に反映する。このため、電極１１〜１４を、大き
な矩形感触域の４つの辺だけに配備したり、あるいは大
きな円形の感触域の周方向の４箇所に配備したりして感
触部材１５の大きさを大きくし、操作性を容易に高める
ことができる。また、静電容量が電極１１〜１４と指Ｆ
との距離ｄの変化に応じて変化する方式であるので、感
触部材１５に触れる指Ｆの力の大小が静電容量に影響を
与えない。そのため、ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定
めやすくなる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、２つ又は４つの電極か
ら離れた位置で感触部材に接触している指の影響が正確
に静電容量に反映するので、感触部材の大きさを大きく
して操作性を容易に高めることができ、その際にコスト
高や構造の複雑化が伴わないという効果がある。この効
果は、感触部材として高誘電率のセラミック板を使用す
ることにより顕著に発揮される。また、静電容量が電極
と指との距離の変化に応じて変化する方式であるので、
感触部材に触れる指の力の大小が静電容量に影響を与え
ず、そのことが、ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定めや
すくすることに役立つという効果がある。
ら離れた位置で感触部材に接触している指の影響が正確
に静電容量に反映するので、感触部材の大きさを大きく
して操作性を容易に高めることができ、その際にコスト
高や構造の複雑化が伴わないという効果がある。この効
果は、感触部材として高誘電率のセラミック板を使用す
ることにより顕著に発揮される。また、静電容量が電極
と指との距離の変化に応じて変化する方式であるので、
感触部材に触れる指の力の大小が静電容量に影響を与え
ず、そのことが、ＣＲＴ上でのカーソルの位置を定めや
すくすることに役立つという効果がある。
【図１】本発明の実施例に係る感触式座標入力装置の一
部破断平面図である。
部破断平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線端面図に相当する操作説明
図である。
図である。
【図３】従来例の一部破断平面図である。
【図４】図３に示した従来例の端面図に相当する操作説
明図である。
明図である。
【図５】他の従来例を概略斜視図で示した操作説明図で
ある。
ある。
【図６】感触式座標入力装置で入力した座標信号を出力
するための回路図である。
するための回路図である。
１１，１２，１３，１４ 電極 １５ 感触部材 ｄ 距離 Ｆ 指
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 英輝 大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号 ホ シデン株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 間隔を隔てて配備された少なくとも２つ
の電極の相互間に、表面に指が接触される誘電体でなる
感触部材が横架されていることを特徴とする感触式座標
入力装置。 - 【請求項２】 等角度おきに配備された４つの電極のう
ちの相反する箇所に位置する２つずつの電極の相互間に
間隔が隔てられていると共に、それら４つの電極の相互
間に、表面に指が接触される誘電体でなる感触部材が横
架されていることを特徴とする感触式座標入力装置。 - 【請求項３】 感触部材がセラミック板でなる請求項１
又は請求項２に記載の感触式座標入力装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31628494A JPH08171449A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 感触式座標入力装置 |
| TW083112424A TW252194B (en) | 1994-12-20 | 1994-12-31 | Touch-type coordinate input device |
| US08/495,390 US6326564B1 (en) | 1994-12-20 | 1995-06-28 | Sensitive coordinate input device |
| EP95110674A EP0718790A1 (en) | 1994-12-20 | 1995-07-07 | Touch sensitive coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31628494A JPH08171449A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 感触式座標入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171449A true JPH08171449A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18075399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31628494A Pending JPH08171449A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 感触式座標入力装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6326564B1 (ja) |
| EP (1) | EP0718790A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08171449A (ja) |
| TW (1) | TW252194B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009276279A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Fujikura Ltd | 位置検出装置 |
| JP2012088915A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Hosiden Corp | 接触式座標入力装置、接触式座標入力装置を有するタッチパネル、及び電子機器 |
| WO2013018120A1 (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Smk株式会社 | 静電容量式タッチパネル |
| JP5227405B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2013-07-03 | アルプス電気株式会社 | 静電容量式モーション検出装置及びそれを用いた入力装置 |
| US8547116B2 (en) | 2008-11-11 | 2013-10-01 | Fujikura Ltd. | Position detector |
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